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回复:关于达朗贝尔方程的数学解及物理意义

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现在分析一下薛定谔方程,设物质波函数φ(r)在r轴上的波动方程为
▽²φ + k²φ = 0
把k=p/h代入上式,整理后得
h²▽²φ + p²φ = 0
如果根据牛顿动能量关系式,则
p²/2m₀ = E - V
代入上式波动方程中,得
h²▽²φ + 2m₀(E - V ) φ = 0
这就是薛定谔方程。
在电磁场中,忽视eA平方项,那么,薛定谔方程为
h²▽²φ + 2m₀(E - V + eBh/2m₀) φ = 0
如果根据算符代换的数学规则,则上式可表示为
φ + [2m₀(E - V )/ h²]φ = (eBh/2m₀)
事实上,根据场动量的定义,波函数中波矢的量子化场动量与牛顿动量是不同的,自然不能把牛顿动能p²/2m₀ = E - V 中的动量平方关系式代入到波函数的动量平方关系式中去。
而且牛顿动量,动能量能够受到物质波函数的作用吗?这也是至今没有搞明白的问题。
还是回到过去一直存在争议的问题,牛顿物理学与麦克斯伟的电磁场方程是不是兼容的问题。
暂时认为薛定谔方程是凑出来的一个方程。


106楼2021-11-08 17:12
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    现在求解一下克莱因-高登方程(K-G方程)的一般数学解
    ▽²φ - εμ ∂²φ/∂t² = - (m₀²c²/h²)φ
    不妨令k₀²=m₀²c²/h²,则有
    ▽²φ - εμ ∂²φ/∂t² +k₀²φ =0
    按一般解法,这个方程的解为
    φ(r,t )= C + ∮Bdr +∮bdt + A.exp(i ω.t±k.r )
    不妨令积分常数C、B、b为零,则上式化为
    φ(r,t )= A.exp(i ω.t±k.r )
    其中
    k² =k₀² + w²/c²
    在这里波频率w不等于波矢k与波速c的乘积
    很显然
    hw=pc
    hk₀=m₀c
    hk=E/c
    如果假设克莱因-高登方程(K-G方程)的数学形式为
    ▽²φ - εμ ∂²φ/∂t² = (m₀²c²/h²)φ
    不妨令k₀²=m₀²c²/h²,则有
    ▽²φ - εμ ∂²φ/∂t² -k₀²φ =0
    按一般解法,设这个方程的解为
    φ(r,t )= A.exp(i ω.t±k.r )
    其中
    k² = w²/c² -k₀²
    这里波频率w同样不等于波矢k与波速c的乘积,则有
    hw=E/c
    hk₀=m₀c
    hk=p
    很显然,正负号不同,方程的解就不一样,物质波函数在这个方程里似乎并没有什么数学物理意义。
    这表明方程的频率w与波矢k之间的关系式是非线性的关系。也可能存在着相位差。


    107楼2021-11-08 18:46
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      2025-11-01 19:04:26
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      假设质量为m₀的自由粒子的运动来自于能量场的作用,那么,它所表现出来的作用力F为
      F=m₀.(a +u²/r )
      它的运动轨迹是一条曲线
      它的牛顿动能量为
      E =∫F.dr=m₀.∫(a +u²/r ).dr
      所以,牛顿运动的总动能量E为
      E=m₀.u²/2-L²/2m₀.r²
      但由于时空都是量子化的,令dr=ndr₀,dt=ndt₀,L=nh则
      u=dr/dt=ndr₀/ndt₀=dr₀/dt₀
      L²/2m₀.r²=h²/2m₀.r₀²
      那么,上式的牛顿动能量也是量子化的,故有
      E=m₀.u²/2-h²/2m₀.r₀²


      108楼2021-11-08 23:10
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        不妨设L=h,r=nr₀,则有
        E=-L²/2m₀.r² = -h²/2m₀n².r₀²
        令h²/2m₀.r₀² = E₀,则得
        E=-E₀/n²
        如自由粒子带电,其在外磁场B作用下,其势场能E为
        E=-L²/2m₀.r² ± eBh/2m₀
        由于角动量不变,则其量子化能量为
        E= -E₀/n² ± eBh/2m₀
        这就是为什么在外磁场B的作用下,核外运动电子所受到的电磁约束能量eBh/2m₀不受量子数影响的根本原因


        109楼2021-11-08 23:42
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          假设自由粒子 m₀的总能量场M(r,t ) 达朗贝尔方程为
          ▽²M - (1/c²)∂²M /∂t²= - g
          假设自由电子e的总电量场Q(r,t ) 达朗贝尔方程为
          ▽²Q-εμ ∂²Q/∂²t=-D
          不妨设一个矢量场T(r,t ) 为
          T(r,t ) =M(r,t ) +Q(r,t )
          假设它们的波速都为光速C,则复合矢量场T(r,t ) 的波动方程为
          ▽²T-(1/c²) ∂²T/∂²t= -(g+D)
          其中
          k=(p - eA)/h
          ω=(E + eφ)/h
          很显然,这个方程可以描述电磁场与引力场的各种物理现象。
          还可以让两个矢量相乘,不妨设一个矢量场T(r,t ) 为
          T(r,t ) =M(r,t ) .Q(r,t ) = MQ
          T算是一个张量场吧, MQ也可理解为并矢
          假设它们的波速都为光速C,则张量场T(r,t ) 的波动方程为
          ▽²T-(1/c²) ∂²T/∂²t= -(q.g)

          ▽²T-(1/c²) ∂²T/∂²t= -(m₀.c².D)
          其中
          k=(p - eA)/h
          ω=(E + eφ)/h
          很显然,这个方程同样可以描述电磁场与引力场的各种物理现象。


          110楼2021-11-12 13:11
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            在笛卡尔坐标系中,在y—X轴上,设函数y的达朗贝尔方程为
            d²y/dx²-(1/c²)d²y /dt²= f(x,t)
            可令f(x,t)=A(x) - (1/c²).a(t),为了表示方便,用复数表示,可认为上式是一个复合波函数,则其一般数学解为
            y(x,t )= ∫[∫A(x).dx+B].dx+∫[∫a(t).dt+b].dt+y₀ .exp[i ω.(t±x/c )]
            当 f(x)=K为常数时,不妨令K=A-a/c2,则其一般数学解为
            y(x,t ) =(A/2).x²+B.x+(a/2).t²+b.t+C+y₀ .exp[i ω.(t±x/c )]
            当 A=0时,波动方程的一般解为
            y(x,t ) = B.x+b.t+C+y₀.exp[i ω.(t±x/c )]
            试探一下它的微分结构式,令y1 = y₀ .exp[i ω.(t±x/c )],对x,t分别求导,那么,它的一阶微分式有
            dy/dx = A.x+B ± i k.y1
            dy/dt = a.t+b+iω.y1
            那么,它的二阶偏微分式为
            d²y/dx² =A - k².y1²
            d²y/dt² = a -ω².y1²
            则它的二阶偏微分波动方程分别为
            d²y/dx²+k²y = A+k².[(A/2).x²+B.x+C]
            d²y/dt²+ω²y = a+ω².[(a/2).t²+b.t+c]
            当K=0时,波动方程为
            d²y/dx²-(1/c²)d²y /dt²= 0
            那么,它的二阶偏微分波动方程分别为
            d²y/dx²+k²y = k².(B.x+C)
            d²y/dt²+ω²y = ω².(b.t+c)


            111楼2021-11-30 12:31
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              上面这个解表明时空是对称的,但克莱因高登方程的解表明波函数所对应的时空坐标是不对称的,


              113楼2021-12-01 14:27
              回复
                可以设
                d²y/dx²+k²y = (A/2).x²+B.x+C
                可知波动方程与牛顿轨迹并不是矛盾的


                114楼2021-12-17 09:53
                回复
                  2025-11-01 18:58:26
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                  如果引力场与电磁场是一体化的,则引力场也同样会表现出旋量引力场效应,即引力磁场的表现,但现在似乎没有实验观测来证明这一引力现象,仅仅是从引力场的角动量来表现出来。


                  115楼2021-12-29 09:45
                  回复
                    根据引力场的星系远程效应,也许引力场与电磁场不是一个量级的。引力场远远超过了电磁场的距离作用,那么,即使存在引力磁场效应,而引力磁场的大多数物理效应目前是无数观测到的。


                    116楼2021-12-29 10:03
                    收起回复
                      假设引力场的速度为光速C,那么,星系之间的作用一般都是要通过几十年几百年以上的光速距离才能达到,这个时候星系之间的运动平衡状态早破坏了。这种无序运动导致星系之间是一片混乱,事实上,宇宙是和谐的,是有序的,假设它们之间的作用场为引力场,自然会存在一种超光速的(瞬时速度)引力作用场维持它们之间的运动平衡。
                      由此可以推测,引力场速度是超光速的一个稳定速度。


                      117楼2021-12-29 10:15
                      回复
                        而所有的光速实验证明,光速都存在着电磁场的参与,而电磁场的理论速度也是光速C。那么,引力场的速度就不一定是光速。


                        118楼2021-12-29 10:19
                        回复
                          在目前的情况下,可以假设引力场速度为光速参与下的速度,所以,这个引力场达朗贝尔公式还是可以有存在的意义。


                          119楼2022-01-18 09:06
                          回复
                            电磁场波动方程为
                            ▽²A-εμ ∂ ²A/∂t² =0
                            ▽²φ-εμ ∂²φ/∂t² =0
                            电磁波方程的通解一般为
                            φ(r,t ) = C +∮E.dr + c².∮B.dt + φ₀ .exp[i ω.(t±r/c)]
                            A(r,t ) = C +∮B.d r+∮E.dt +A₀ .exp[i ω.(t±r/c)]
                            其中电场E 、磁B、C都是积分常矢。
                            假设光子能量场W(r,t ) 的波动方程为
                            ▽²W - (1/c²)∂²W/∂t² = 0
                            则其解为
                            W(r,t ) = C + ∮F·dr + ∮P·dt+W₀·exp[i ω·(t±r/c)]
                            其中力F 、功率P、C都是积分常矢
                            不妨设一个矢量场T(r,t ) 为
                            T(r,t ) =M(r,t ) +φ(r,t )
                            假设它们的波速都为光速C,则复合矢量场T(r,t ) 的波动方程为
                            ▽²T-(1/c²) ∂²T/∂²t= 0
                            那上式的解为
                            T(r,t ) = C +∮E.dr + c².∮B.dt + ∮F·dr + ∮P·dt+ T₀ .exp[i ω.(t±r/c)]
                            不妨令C=0,则有
                            T(r,t ) = ∮E.dr + c².∮B.dt + ∮F·dr + ∮P·dt+ T₀ .exp[i ω.(t±r/c)]
                            可知电磁场或光波在空间中沿着任意直线传播。
                            在一个周期内,上式可表示为
                            T(r,t ) = φ+Ac+ p.c+h.ω+ T₀ .exp[i ω.(t±r/c)]
                            当一个光子穿过一个杨氏缝时,屏幕上就会显示一个量子点,当许多个光子穿过一个杨氏缝时,各个光子在穿过这点时由于在周期性的路径位置的不同,叠加时就会表现出一个干涉的波动纹路。
                            光子是一个量子波,而不是粒子。光子波本身含有电场,磁场,动量,角动量,能量的物理性质。


                            120楼2022-02-09 10:13
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                              2025-11-01 18:52:26
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                              由于时空都是量子化的,令dr=ndr₀,dt=ndt₀,L=nh则
                              u=dr/dt=ndr₀/ndt₀=dr₀/dt₀
                              假设核外运动电子的牛顿总动能量E为
                              E=m₀.u²/2-L²/2m₀.r
                              那么,上式有
                              E=m₀.u²/2-h²/2m₀.r₀²
                              所以,牛顿动能量也是量子化的,它们是一个最小的量子化值。
                              对于核外运动电子,根据向心力相等的原则,有
                              m₀.u²/r = ke²/r²

                              r=L²/m₀. ke²
                              令r=n.r₀,L=nh,则得
                              r₀ =nh²/m₀. ke²
                              代入到牛顿动能量公式中,有
                              E=m₀.u²/2-m₀. (ke²)²/2n².h²
                              如果处于外磁场B中,对波长最小长路径r₀积分,则核外运动电子的牛顿总能量有
                              E=m₀.u²/2 + eB.h/2m₀-m₀. (ke²)²/2n².h²


                              121楼2022-02-15 10:11
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